CN108419342B - 一种无线智能路灯的联动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线智能路灯的联动控制系统及控制方法，所述系统包括智能网关、光照传感器、感应器和N个路灯；所述光照传感器与所述智能网关通信连接；所述N个路灯均受控于所述智能网关；每个感应器控制X个路灯，所述感应器与所述智能网关通信连接；所述感应器存储有LQI映射表。本发明能实现白天自动关灯，夜晚自动开灯并依据路上行为让路灯呈现不同亮度的效果。本发明简化了现有技术中为实现同样技术效果需要进行的大量的传感器和路灯的联动编程的工作量，也省略了安装时对路灯一一对应的要求，并且实现了智能联动以及兼容设备故障时自动接管处理，极大的方便了路灯项目的实施和推广，降低了人工维护的难度和繁琐性。

Description

一种无线智能路灯的联动控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及智能路灯技术领域，尤其涉及一种无线智能路灯的联动控制系统及控制方法。

背景技术

智能照明，是智慧城市的重要组成部分，它应用城市传感器、电力线载波、ZIGBEE通信技术等技术，将城市中的路灯串联起来，实现对路灯的远程集中控制与管理。

目前市面上的智能路灯大都是设置定时开关、定时调节亮度，能针对行人的行进过程进行灯光调级的比较少，这主要是因为以下几个因素决定的：

编程的困扰：如果要设置当人走到每盏路灯下都需要调亮照明，人走过去后又自动调暗照明，这需要对每盏路灯进行编程处理，当路灯比较多时编程的工作量巨大，而且容易出错；

安装的困扰：针对不同微波/红外感应设备和路灯设置好不同的编程后，如果用户在安装的时候没有按照正常的序列按照，就会无法发挥编程的功效，所以这对安装也有比较高的要求；

当有设备发生故障时，要实时维护去改变编程从而让其他的路灯接管工作，这样的后续维护的工作量也巨大；

传统的联动都需要通过网关联动执行；当路灯设备间隔的比较远，网络地域跨度较大时，如果人来灯变亮，人走灯变暗的联动都通过智能网关联动施行，而某些智能路灯设备因为终端距离智能网关较远而发生数据丢包行为时，会造成开灯的延时和不响应等情形发生。

综上，研发一种操作简单、省略繁琐的智能路灯联动方法及系统，显得格外重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种无线智能路灯的联动控制系统及控制方法，旨在针对大批量的生产实施安装和维护智能路灯系统时，可省事省力的提供一种利用设备间的LQI来智能照明的自动化路灯照明系统，解决路灯因离智能网关太远不可控，编程麻烦，后续路灯故障还需要更换并编程等一系列困扰。本发明能够实现一种路灯自动化接管体系，可以利用设备间LQI的强弱来判断周边的设备并自动调节灯光亮度的方式呈现一种人来打亮路灯，人走变暗路灯的路灯绿色节能体系，让智能路灯可以不用繁琐的排程设置就可以快速的智能联动，并兼容设备故障时自动接管处理，保证照明。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种无线智能路灯的联动控制系统，所述系统包括：

智能网关、光照传感器、感应器和N个路灯；

所述光照传感器与所述智能网关通信连接；所述N个路灯均受控于所述智能网关；

每个感应器控制X个路灯，所述感应器与所述智能网关通信连接；

所述感应器存储有LQI映射表，所述LQI映射表存储有路灯与所述路灯对应LQI值的映射关系，以便于所述感应器根据所述LQI映射表控制路灯的开闭；在所述LQI映射表中，LQI值越大，则所述LQI值对应的路灯与所述感应器距离越近。

进一步地，每个感应器的LQI映射表中数据记录的数量相同或不同，每个感应器的LQI映射表中记录的路灯相同或不同。

进一步地，所述感应器用于感测是否发生预设行为，所述感应器为微波感应器或红外感应器。

进一步地，所述X的数值受控于所述智能网关，不同感应器对应的X的数值相同或不同。

一种无线智能路灯的控制方法，所述控制方法使用上述联动控制系统，包括：

光照传感器获取光照数据，并将所述光照数据传输至智能网关；

所述智能网关判断所述光照数据是否大于预设的第一阈值；

若是，则关闭全部路灯，并将全部感应器对应的X的数值均设置为0；

若否，则将全部路灯的亮度设置为第一亮度值；开放感应器以便于感应器控制X个路灯。

进一步地，所述开放感应器以便于感应器控制X个路灯包括：

调整感应器对应的X的数值，调整后的X的数值为正数。

进一步地，所述开放感应器以便于感应器控制X个路灯还包括：

当感应器感测到附近有行人时，将所述M个路灯的亮度值调整至第二亮度值；

当感应器感测到附近无行人后，将所述M个路灯的亮度值调回至第一亮度值。

进一步地，所述将所述M个路灯的亮度值调整至第二亮度值包括：

获取所述感应器中的LQI映射表；

获取LQI值最大的M条数据记录，每条数据记录中均记录有路灯标识和路灯对应的LQI值；

根据所述M条数据记录得到M个路灯标识；

将所述M个路灯标识对应的M个路灯的亮度值调整至第二亮度值。

进一步地，每个感应器中的LQI映射表均能够反映当前感应器周围路灯的工作状态，所述LQI映射表中存在LQI记录的路灯标识所对应的路灯均处于工作状态。

进一步地，感应器实时获取路灯发出的消息，得到路灯与所述感应器之间链路的LQI值；

实时更新所述LQI映射表。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种无线智能路灯的联动控制系统及控制方法，其具有如下有益效果：

本发明通过设备之间的LQI强弱来判断设备间的距离，从而提出当遇到有人时，打开最近的设备来满足路人的照明要求，当人远离时可以恢复之前的照明，这种方案不需要网关繁琐的编程的支持，灵活可扩展，也不需要为编程数据和实施数据必须要一一对应安装而困扰，设备可随意安装和扩展，该联动可自动的依据设备的多少进行调整和兼容。并且当路灯遇到故障问题时，也可以LQI值自动调配其它路灯提供照明服务，从而达到照明服务自动接管的目的。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种无线智能路灯的联动控制系统逻辑结构示意图；

图2是本发明实施例提供感应器LQI值示意图；

图3是本发明实施例提供的一种无线智能路灯的控制方法流程图；

图4是本发明实施例提供的感应器控制X个路灯流程图；

图5是本发明实施例提供的M个路灯的亮度值调整方法流程图；

图6是本发明实施例提供的设备故障感应器控制示意图；

图7是本发明实施例提供的设备恢复感应器控制示意图；

其中，1-智能网关，2-光照传感器，3-感应器，4-路灯。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例一种无线智能路灯的联动控制系统，所述系统如图1所示包括：

智能网关1、光照传感器2、感应器3和N个路灯4；

所述光照传感器2与所述智能网关1通信连接；所述N个路灯4均受控于所述智能网关1；

每个感应器3控制X个路灯4，所述感应器3与所述智能网关1通信连接；

所述感应器3存储有LQI映射表，所述LQI映射表存储有路灯4与所述路灯4对应LQI值的映射关系，以便于所述感应器3根据所述LQI映射表控制路灯4的开闭；在所述LQI映射表中，LQI值越大，则所述LQI值对应的路灯4与所述感应器3距离越近。

本发明实施例中感应器3的数量不做限定，可以为一个或者多个。具体，感应器3与路灯4的数量还可以为一一对应的关系。

具体地，智能网关1可以作为Zigbee智能网络的中枢。光照感应器2主要用于向智能网关1汇报光照值，从而使得智能网关1可以依据不同的光照值设定打开或者关闭路灯4的联动。感应器3是网络中的“哨兵”，主要用于感应到是否发生预设行为，并进行相关控制。路灯4是系统中主要的照明设备，可依据不同的情况、白天、晚上、人来、人走等呈现不同的亮度，从而达到既满足照明要求，又能节能省电的目的。

所述感应器用于感测是否发生预设行为，所述感应器可以为微波感应器或红外感应器。所述预设行为可以为人或车驶入或者驶出。

每个感应器均能够获取某个路灯与所述感应器的通信链路的LQI值，因此能够将路灯标识和所述路灯标识对应的LQI值的对应关系记录在LQI中，显然，LQI值最大的路灯就是离所述感应器最近的当前正在工作的（没有故障）的路灯。

进一步地，每个感应器中的LQI映射表均能够反映当前感应器周围路灯的工作状态，所述LQI映射表中存在LQI记录的路灯标识所对应的路灯均处于工作状态。

如图2所示，当前感应器与六个路灯之间存在稳定的链路，圆圈中表示的是链路的LQI值，则显然从左边起第三个的LQI值最高，则其为与当前感应器距离最近的正在工作的路灯，第四个路灯次之。当然，所述感应器周围还可能存在其它路灯，但是其可能并未处于工作状态或者与当前感应器之间的距离过远，这两种情况下的路灯LQI均无法在LQI表中被记录，因此，LQI表能够反映出当前可以被控制的路灯以及路灯与感应器的距离两种信息。

进一步地需要指出的是，不同的感应器之间可以为独立的，比如每个感应器的LQI映射表中数据记录的数量可以相同或不同，每个感应器的LQI映射表中记录的路灯也可以相同或不同。

在一个可行的实施例中，每个感应器对应的X的数值受控于所述智能网关，不同感应器对应的X的数值也可以相同或不同。具体地，每个感应器都可以有一个可控模块，这个模块中记录所述感应器需要控制的X个路灯设备，参数X可以设置。用户可以直接在可控模块中对参数X进行设置，也可以在智能网关中对X的值进行设置，通过智能网关与所述感应器的通信，变更所述可控模块中的参数X。

本发明实施例提供一种无线智能路灯的控制方法，所述控制方法使用上述联动控制系统，如图3所示，包括：

S1 . 光照传感器获取光照数据，并将所述光照数据传输至智能网关。

光照传感器会间隔回报时间，比如15分钟，将光照数据回报给智能网关一次，所述回报时间可调整。

S2 . 所述智能网关判断所述光照数据是否大于预设的第一阈值。

具体地，所述第一阈值可以被设置为50LUX。

S3 . 若是，则关闭全部路灯，并将全部感应器对应的X的数值均设置为0。

在一个可行的实施例中，当光照传感器回传到智能网关时，智能网关认为该光照数据的值大于第一阈值时，被认为是白天，此时智能网关可以给网中的所有路灯发送广播，将所有路灯都关掉（亮度设置为0%），并让所有的感应器其将可控模块的X值设置为0，之后不管感应器否有感应到预设行为，都不会打开路灯。

若感应器感应到预设行为发生或消失时，因为其控制的路灯数量为0，则不需要进行任何动作。

S4 . 若否，则调整全部路灯的亮度；开放感应器以便于感应器控制X个路灯。

具体地，所述开放感应器以便于感应器控制X个路灯包括：

调整感应器对应的X的数值，调整后的X的数值为正数。

进一步地，S4如图4所示，包括：

Q1 . 将全部路灯的亮度设置为第一亮度值。

具体地，所述第一亮度值用于提供基础照明，其可以自行设置，本发明实施例优选亮度为20%。

Q2 . 当感应器感测到附近有行人时，将所述M个路灯的亮度值调整至第二亮度值。

具体地，所述第二亮度值可以自行设置，本发明实施例优选亮度为100%。

Q3 . 当感应器感测到附近无行人后，将所述M个路灯的亮度值调回至第一亮度值。

在一个可行的实施例中，当光照传感器回传到智能网关时，智能网关认为该光照数据的值小于第一阈值时，被认为是夜晚，此时智能网关会先给网中的所有路灯发送广播，把所有路灯亮度变成第一亮度值，再发送广播设置所有感应器的M值。本发明实施例优选将所有感应器中的M值设置为2（可依据用户需求调整）。

具体地，所述将所述M个路灯的亮度值调整至第二亮度值如图5所示，包括：

Q21 . 获取所述感应器中的LQI映射表。

Q22 . 获取LQI值最大的M条数据记录，每条数据记录中均记录有路灯标识和路灯对应的LQI值。

Q23 . 根据所述M条数据记录得到M个路灯标识。

Q24 . 将所述M个路灯标识对应的M个路灯的亮度值调整至第二亮度值。

在上述设定下，如若感应器感应到预设行为时，会将感应器中LQI映射表中LQI值最强的2盏路灯亮度变成100%，以提供照明服务；而当仍然在该条件下，预设行为不再发生时，会将该路灯恢复到20%的基础照明。

本发明实施例通过设备之间的LQI强弱来判断设备间的距离，从而提出当预设行为发生时，打开最近的设备来满足照明要求，当预设行为不再发生时，可以恢复之前的照明，这种方案不需要网关繁琐的编程的支持，灵活可扩展，也不需要为编程数据和实施数据必须要一一对应安装而困扰，设备可随意安装和扩展，该联动可自动的依据设备的多少进行调整和兼容。并且当路灯遇到故障问题时，也有一系列的应急措施来避免无法提供照明服务的情况发生，极大的方便了智能路灯项目的实时和开展。

本发明实施例中，进一步提供了LQI映射表的更新方法，包括：

感应器实时获取路灯发出的消息，得到路灯与所述感应器之间链路的LQI值；

实时更新所述LQI映射表。

需要说明的是，在本发明实施例提供的技术方案中，可以实现路灯的智能联动和路灯故障时的自动接管，原因如下：

当路灯发生故障时，其无法与感应器构成通信链路，因此感应器的LQI映射表中不存在所述路灯的LQI记录。若此时感应器感应到预设行为发生时，自动打开LQI映射表中LQI值最大的M条记录，并进而调节M个路灯亮度，这种应用场景下，自动规避了对发生故障的路灯的亮度调节操作。如图6所示，在这种应用场景下，感应器控制打开路灯1和路灯3（相当于路灯3自动接管了路灯2进行照明服务）。

当路灯的故障被修复时，只要路灯能连上网络，感应器的LQI映射表中会重新出现所述路灯的LQI记录，若所述路灯的LQI在LQI映射表中排在第M位之前，在预设行为发生时，感应器会驱动所述路灯恢复正常的照明服务。如图7所示，在这种应用场景下，感应器控制打开路灯1和路灯2（相当于路灯2重新参与了智能联动）。

本发明实施例中，感应器根据其LQI映射表进行路灯联动控制和实现路灯故障时的自动接管，这些路灯距离很近，所以响应及时快速，既能分解智能网关的压力，避免智能网关因有大数据的判断和处理而造成数据的堵塞，也因为相互间距离比较近可以更好的保证联动的时效性和及时性，保证路灯的及时和有效照明。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如本发明的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(如计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，也可以在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是，上述实施例是对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或者步骤等。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种无线智能路灯的联动控制系统，其特征在于，所述系统包括：

智能网关、光照传感器、感应器和N个路灯；

所述光照传感器与所述智能网关通信连接；所述N个路灯均受控于所述智能网关；

每个感应器控制X个路灯，所述感应器与所述智能网关通信连接；

所述感应器用于感测是否发生预设行为，所述感应器存储有LQI映射表，所述LQI映射表存储有路灯与所述路灯对应LQI值的映射关系，以便于所述感应器根据是否发生预设行为，调节所述LQI映射表中LQI值最大的M条数据记录对应的路灯的亮度；在所述LQI映射表中，LQI值越大，则所述LQI值对应的路灯与所述感应器距离越近。

2.根据权利要求1所述的联动控制系统，其特征在于：

每个感应器的LQI映射表中数据记录的数量相同或不同，每个感应器的LQI映射表中记录的路灯相同或不同。

3.根据权利要求2所述的联动控制系统，其特征在于：

所述感应器为微波感应器或红外感应器。

4.根据权利要求1所述的联动控制系统，其特征在于：

所述X的数值受控于所述智能网关，不同感应器对应的X的数值相同或不同。

5.一种无线智能路灯的控制方法，所述控制方法使用权利要求1中所述联动控制系统，其特征在于，包括：

光照传感器获取光照数据，并将所述光照数据传输至智能网关；

所述智能网关判断所述光照数据是否大于预设的第一阈值；

若是，则关闭全部路灯，并将全部感应器对应的X的数值均设置为0；

若否，则将全部路灯的亮度设置为第一亮度值；开放感应器以便于感应器控制X个路灯：

所述开放感应器以便于感应器控制X个路灯包括：

调整感应器对应的X的数值，调整后的X的数值为正数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述开放感应器以便于感应器控制X个路灯还包括：

当感应器感测到附近有行人时，将LQI值最大的M条数据记录对应的M个路灯的亮度值调整至第二亮度值；

当感应器感测到附近无行人后，将所述M个路灯的亮度值调回至第一亮度值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述将所述M个路灯的亮度值调整至第二亮度值包括：

获取所述感应器中的LQI映射表；

获取LQI值最大的M条数据记录，每条数据记录中均记录有路灯标识和路灯对应的LQI值；

根据所述M条数据记录得到M个路灯标识；

将所述M个路灯标识对应的M个路灯的亮度值调整至第二亮度值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

每个感应器中的LQI映射表均能够反映当前感应器周围路灯的工作状态，所述LQI映射表中存在LQI记录的路灯标识所对应的路灯均处于工作状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

感应器实时获取路灯发出的消息，得到路灯与所述感应器之间链路的LQI值；

实时更新所述LQI映射表。

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